CN104678897A - 监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置 - Google Patents

监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置，通过设置用于在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数的红外线温度检测模块；以及用于基于所述温度参数，生成对应控制参数的处理模块，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，从而可利用红外线测温技术，基于显示基板在切割及磨边过程中，刀轮与显示基板接触处的温场变化，判断切割的位置精度及刀轮状态，实现更加稳定的显示基板切割及磨边品质，以及更高的显示基板切割及磨边效益。

Description

监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体可以涉及一种监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置。
背景技术
由于平板显示器，例如液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、有机发光二极管显示器(OLED：Organic Light-Emitting Diode)、源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED：Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)等，具有轻、薄、耗电小等优点，被广泛应用于电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代电子产品中。
平板显示器中的一个重要元件是显示基板，例如阵列基板或彩膜基板。在显示基板的制造过程中，需要利用刀轮将大型显示基板(例如玻璃基板)切割成多个具有适当尺寸的独立的显示基板，在切割过程中对于切割精度的要求十分严格。
目前大型显示基板尺寸越来越大，而厚度较薄，只有0.4、0.5毫米，那么，由于在切割过程中无法判断切割时温度的变化，从而导致显示基板出现切裂，破损等情况。
发明内容
本发明提供了一种监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置，可实现更加稳定的显示基板切割及磨边品质，以及更高的显示基板切割及磨边效益。
本发明提供方案如下：
本发明实施例提供了一种监控装置，用于监控显示基板的切割及磨边过程，包括：
红外线温度检测模块，用于在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
处理模块，用于基于所述温度参数，生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，所述处理模块与所述红外线温度检测模块通信连接。
优选的，所述红外线温度检测模块为红外线温度传感器。
优选的，所述红外线温度传感器探头中心线的延伸方向对准刀轮21的中间位置处。
优选的，当刀轮对显示基板进行切割时，所述红外线温度检测模块设置于刀轮前进方向的正前方或正后方。
优选的，所述红外线温度检测模块设置于三自由度丝杠滑台上。
优选的，所述处理模块用于生成驱动参数，所述驱动参数用于驱动所述红外线温度检测模块在所述三自由度丝杠滑台上移动。
优选的，所述处理模块包括：
绘制单元，用于基于所述温度参数，按照预设绘图方法，绘制刀轮与显示基板接触处温场图像。
本发明实施例还提供了一种监控方法，用于监控显示基板的切割及磨边过程，该方法具体可以包括：
在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，利用红外线温度检测模块对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程的控制。
优选的，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数包括：
基于刀轮两侧分别与显示基板接触处的温度参数，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀架中所设置的施压单元，向刀轮的至少一侧边施加对应的压力。
优选的，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数还包括：
基于刀轮两侧分别与显示基板接触处的温度参数，确定与所述温度参数对应的目标压力参数；
获取刀轮的刀架中所设置的测压器件检测到的刀轮当前压力参数；
基于所述目标压力参数与当前压力参数之间的差值，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀架中所设置的施压单元，向刀轮的至少一侧边增加相应的压力。
优选的，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数还包括：
当刀轮与显示基板接触处的温度参数高于一标准值时，生成降温控制参数，所述降温控制参数包括刀轮旋转速度控制参数、冷却水供给控制参数、冷气供给控制参数中的至少一种。
优选的，所述方法还包括：
基于所述温度参数，按照预设绘图方法，绘制刀轮与显示基板接触处温场图像。
本发明实施例还提供了一种显示基板切割及磨边装置，该装置具体可以包括上述本发明实施例提供的监控装置。
优选的，所述装置还包括一刀架；
所述刀架包括：
刀轮；
贯穿刀轮轴心的中轴；
与中轴第一端连接的第一施压单元；
与中轴第二端连接的第二施加单元；
用于检测所述中轴第一端压力数值的第一测压器件；
用于检测所述中轴第二端压力数值的第二测压器件；
中轴的第一端和第二端分别位于所述刀轮的两侧。
优选的，所述第一测压器件设置于所述第一施压单元与所述中轴第一端连接位置处；
所述第二测压器件设置于所述第二施压单元与所述中轴第二端连接位置处。
优选的，所述装置还包括：
保护外壳，所述保护外壳套装在所述红外线温度检测模块上，用于防止所述红外线温度检测模块在刀轮切割或磨边过程中受到飞溅物影响。
从以上所述可以看出，本发明提供的监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置，通过设置用于在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数的红外线温度检测模块；以及用于基于所述温度参数，生成对应控制参数的处理模块，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，从而可利用红外线测温技术，基于显示基板在切割及磨边过程中，刀轮与显示基板接触处的温场变化，判断切割的位置精度及刀轮状态，实现更加稳定的显示基板切割及磨边品质，以及更高的显示基板切割及磨边效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的监控装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的红外线温度检测模块设置位置示意图一；
图3为本发明实施例提供的红外线温度检测模块设置位置示意图二；
图4为本发明实施例提供的刀架结构示意图；
图5为本发明实施例提供的监控方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
本发明实施例提供了一种监控装置，用于监控显示基板切割及磨边过程，如图1所示，该监控装置具体可以包括：
红外线温度检测模块1，用于在刀轮21对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮21与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
处理模块2，用于基于所述温度参数，生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，所述处理模块2与所述红外线温度检测模块1通信连接。
本发明实施例提供的监控装置，利用红外线测温技术，基于显示基板在切割及磨边过程中，刀轮21与显示基板接触处的温场变化，判断切割的位置精度及刀轮状态，可有效控制显示基板切割及磨边工艺过程，减少切割及磨边过程中随机产生的裂纹片、半截片、胶面崩边缺角片等缺陷，实现更加稳定的显示基板切割及磨边品质，以及更高的显示基板切割及磨边效益。
在显示基板切割及磨边工艺中，高速旋转刀轮21在显示基板表面形成一系列的微裂纹，也就是切割线，在高速旋转刀轮21与显示基板接触过程中，伴随着急剧的温度变化。温度的变化一方面体现了微裂纹的形成过程，另一方面，也体现了刀轮21的切割状态。因此，温度参数对切割及磨边的效果也有重要的影响。
切割质量一般从切割深度和横向微裂纹产生几率两个方面来标征，切割压力越大，温度越高，显示基板(如玻璃)的切割深度也越大。在同样的切割条件下，对刀轮21左右施加压力的变化，会相应的引起温度的变化。在同样的切割条件下，刀轮21的角度，会影响刀轮21左右两边微裂纹的形成，因此在刀轮21的选择上应首先考虑刀轮21角度对横向微裂纹的影响，即刀轮21产生横向微裂纹的临界压力值要小些。由于切割深度可以由加大刀轮21的下压量和增大切割压力来获得，因此，在刀轮21角度和质量一定的情况下，影响切割效果的主要因素是刀压的大小。大的刀压虽然可以使显示基板在切割工序得到很好的断裂，但是大的刀压会降低刀轮21的使用寿命，在短时间内就需要更换刀轮21，会增加生产的成本，并且过大的切割压力会使显示基板提前断裂，发生刀轮21干涉等；小的刀压可以使刀轮21使用比较长的时间，但是有可能造成显示基板的切割不够充分，在裂片时会产生破裂(Crack)，伤到显示基板(例如AMOLED)中所涉及的驱动单元的电极边、造成显示不良等；因此合理控制刀轮21的压力与角度需要优先考虑形成裂纹的过程。
在普通视觉检测过程中，当看到裂纹时，裂纹已经在显示基板中形成，因此视觉检测不能有效的控制显示基板的切割及磨边过程。
而在显示基板切割及磨边过程中，温度的变化是先于裂纹形成过程之前出现，因此，通过对刀轮21与基板接触处的温场变化，来调节控制刀轮21的压力与角度，具有高效的反应状态，能够及时准确的调整刀轮21的切割角度与压力，可以实现对刀轮21的精确控制，避免显示基板在切割及磨边过程中出现裂纹等破损情况。同时，高效的刀轮调整，可以有效的控制切割线的形成，并且能延长刀轮21的使用寿命。
本发明实施例所涉及的红外线测温技术，是基于红外线对不同温度的物体其反射率不同的特征，当利用刀轮21对显示基板进行切割或磨边过程中，通过红外线温度检测模块1实时对刀轮21与显示基板接触处的温度进行红外线温度检测，以获取该接触处，以及接触处周边延伸位置处的温度参数，以便处理模块2基于该温度参数，对刀轮21的工作状态进行判断，并生成对应的控制参数，实现对显示基板切割及磨边过程的精确监控。
在一具体实施例中，本发明实施例所涉及的红外线温度检测模块1可为红外线温度传感器。
本发明实施例所涉及的红外线温度检测模块1，可基于刀轮21对显示基板的不同操作，设置于与刀轮21相对应的位置处。例如，当刀轮21对显示基板进行切割操作时，由于在切割过程，刀轮21的刀尖以及两侧壁均与显示基板接触，因此，红外线温度检测模块1可设置于刀轮前进方向的正前方(或正后方)，如图2(侧视图)、3(俯视图)所示，红外线传感器探头中心线的延伸方向对准刀轮21的中间位置处(即刀尖)，从而能够获取刀轮21的刀尖以及两侧壁与显示基板接触处的温度参数。而当刀轮21对显示基板进行磨边操作时，对于红外线温度检测模块1的设置位置并不特殊要求，只需能够获取刀轮21与显示基板接触处的温度参数即可。
在本发明一具体实施例中，红外线温度检测模块1可设置于一个三自由度丝杠滑台上，该三自由度丝杠滑台可与一预设位置固定连接，例如，刀轮21的刀架20，或者监控装置所设置的显示基板切割及磨边装置的一位置处，从而可基于相应的驱动控制信号，在至少一个步进电机的带动下，使红外线温度检测模块1可沿三自由度丝杠滑台X、Y、Z三个正交的轴向移动至所需的位置，以获取刀轮21在显示基板切割或磨边过程中的温度参数。
在一具体实施例中，本发明实施例中可由处理模块2基于外部输入的空间坐标点信息，生成相应的驱动参数，以驱动红外线温度检测模块1在三自由度丝杠滑台上实现三维空间内的自由移动，从而实现对红外线温度检测模块1设置位置的调整。
本发明实施例中，红外线温度检测模块1具体可与处理模块2通过信号传输线进行通信连接，以使红外线温度检测模块1获取的温度参数可以被传输至处理模块2。
本发明实施例所涉及的处理模块2内，具体可以包括功率放大器、运算放大器、数模(A/D)转换器、微处理器等器件(附图未示出)，并通过设置相应的温度感应电路或通讯接口(IO端口等)，使上述器件可以之间实现通信连接，以使处理模块2可以对红外线温度检测模块1所获取温度参数进行转换及处理。
当处理模块2在获取温度参数后，可通过对比刀轮21两侧壁分别与显示基板接触处的温度参数是否相同(具体可适用于显示基板切割过程)，或者将获取的温度参数与标准值进行对比(具体可适用于显示基板切割及磨边过程)，以确定刀轮21的当前工作状态，从而生成与刀轮21当前工作状态对应的控制参数。
例如，在刀轮21对显示基板进行切割操作时，由于显示基板材质密度并不是非常均匀，从而可能导致刀轮21两侧壁的受力不均衡，这种情况下，不但致使刀轮21的前进方向可能出现偏差，还可导致刀轮的两侧壁的温度不一致(与密度高的显示基板位置处接触的一侧收到的压力较大且温度较高)，那么本发明实施例所涉及的处理模块2在获取红外线温度检测模块1所获取的刀轮21两侧壁的温度参数后，可通过对比操作，确定当前受力较大即温度较高的侧壁具体为刀轮21的哪一个侧壁，然后生成对应的压力控制参数，以使刀轮21该侧壁一侧所设置的施压单元，基于该压力控制参数，向刀轮21的该侧边施加相应的压力。
那么，为了配合处理模块2所生成的压力控制参数，实现对刀轮21工作状态的控制，本发明实施例所涉及的刀架20具体可如图4所示，包括：刀轮21，贯穿刀轮轴心的中轴22，分别与中轴22两端连接的第一施压单元23和第二施压单元24，以及设置于第一施压单元23与中轴22连接位置处的第一压力感应器件25，设置于第二施压单元24与中轴22连接位置处的第二压力感应器件26。
其中，第一施压单元23和第二施压单元24具体可以包括伺服电机以及传动构件(附图未示出)，上述两个施压单元可基于处理模块2生成的压力控制参数，向刀轮21的一个侧边施加对应的压力，以实现对刀轮21直线切割的控制。
在具体实现时，施压单元中伺服电机工作以控制传动机构向下运动，从而实现向刀轮21的至少一个侧边施加压力。
在一具体实施例中，本发明实施例所涉及的第一压力感应器件25和第二压力感应器件26，可分别用于感知刀轮21两侧当前压力数值，并将该压力数值发送至处理模块2，那么，当处理模块2基于刀轮21与显示基板接触处的温度参数，生成相应的压力控制参数时，可参考刀轮21两侧当前压力数值，以使需要生成的压力控制参数对应的压力数值为目标压力值与当前压力数值的差值，以使施压单元(23和/或24)，向刀轮的至少一侧边增加相应的压力。
这样，本发明实施例提供的监控装置，通过温度的监控，可以有效的监控刀轮21与显示基板接触处压力的变化，并可基于压力感应器件所测得的刀轮21当前压力，从而可以非常精确的控制切割及磨边过程。
本发明实施例所涉及的处理模块2，也可以在显示基板切割之前或切割过程中，基于第一压力感应器件25和第二压力感应器件26所感知的刀轮21两侧的当前压力数值，判断刀轮21两侧的压力是否相同或者判断刀轮21当前的工作压力是否合适，并在刀轮21两侧的压力数值不同时，生成相应的压力控制参数进行修正和调整，或者在刀轮21当前的工作压力数值大于预设值时，通过生成相应的压力控制参数，调整刀轮21当前的工作压力数值。
在刀轮21对显示基板进行磨边操作过程中，处理模块2可通过判断刀轮21与显示基板接触处的温度参数与标准值是否相同，并在刀轮21与显示基板接触处的温度参数高于标准值时，生成降温控制参数，所述降温控制参数具体可以包括刀轮旋转速度参数、冷却水供给控制参数、冷气供给控制参数中的至少一种。
在本发明一具体实施例中，为了更加直观的反应刀轮21与显示基板接触处的温场变化，本发明实施例所设置的处理模块2内还可设置一绘制单元，用于基于温度参数，按照一预设绘图方法，绘制刀轮21与显示基板接触处温场图像，例如3D温场图像，并通过一显示媒介，显示虚拟的温场图像。
本发明实施例中，处理模块2还可与一数据服务器交互，将获取的温度参数以及绘制的温场图像等信息传输至数据服务器，以实现温度数据的保存和分享。
本发明实施例还提供了一种监控方法，用于监控显示基板的切割及磨边过程，如图5所示，该方法具体可以包括：
在刀轮21对显示基板进行切割或磨边过程中，利用红外线温度检测模块1对刀轮21与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
基于所述温度参数，利用处理模块2生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制。
优选的，上述基于所述温度参数，利用处理模块2生成对应控制参数的过程具体可以包括：
基于刀轮21两侧分别与显示基板接触处的温度参数，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀轮21的刀架20中所设置的施压单元(23和/或24)，向刀轮21的至少一侧边施加对应的压力。
优选的，上述基于上述温度参数，利用处理模块2生成对应控制参数还包括：
基于刀轮21两侧分别与显示基板接触处的温度参数，确定与所述温度参数对应的目标压力参数；
获取刀轮的刀架中所设置的测压器件检测到的刀轮当前压力参数；
基于所述目标压力参数与当前压力参数之间的差值，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀轮的刀架中所设置的施压单元，向刀轮的至少一侧边增加相应的压力。
优选的，上述基于所述温度参数，利用处理模块2生成对应控制参数还包括：
当刀轮21与显示基板接触处的温度参数高于一标准值时，生成降温控制参数，所述降温控制参数包括刀轮旋转速度参数、冷却水供给控制参数、冷气供给控制参数中的至少一种。
优选的，所述方法还包括：
基于所述温度参数，按照预设绘图方法，绘制刀轮21与显示基板接触处温场图像。
本发明实施例还提供了一种显示基板切割及磨边装置，该装置内具体可以包括上述本发明实施例提供的监控装置。
优选的，该装置具体还可以包括如图4所示的刀架20
优选的，该装置具体还可以包括：
保护外壳，所述保护外壳套装在所述红外线温度检测模块1上，用于防止红外线检测模块1在刀轮切割或磨边过程中受到飞溅物影响。
从以上所述可以看出，本发明提供的监控装置及方法、显示基板切割及磨边装置，通过设置用于在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数的红外线温度检测模块；以及用于基于所述温度参数，生成对应控制参数的处理模块，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，从而可利用红外线测温技术，基于显示基板在切割及磨边过程中，刀轮与显示基板接触处的温场变化，判断切割的位置精度及刀轮状态，实现更加稳定的显示基板切割及磨边品质，以及更高的显示基板切割及磨边效益。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种监控装置，用于监控显示基板的切割及磨边过程，其特征在于，包括：
红外线温度检测模块，用于在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
处理模块，用于基于所述温度参数，生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程进行控制，所述处理模块与所述红外线温度检测模块通信连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述红外线温度检测模块为红外线温度传感器。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述红外线温度传感器探头中心线的延伸方向对准刀轮的中间位置处。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当刀轮对显示基板进行切割时，所述红外线温度检测模块设置于刀轮前进方向的正前方或正后方。
5.如权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述红外线温度检测模块设置于三自由度丝杠滑台上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于生成驱动参数，所述驱动参数用于驱动所述红外线温度检测模块在所述三自由度丝杠滑台上移动。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
绘制单元，用于基于所述温度参数，按照预设绘图方法，绘制刀轮与显示基板接触处温场图像。
8.一种监控方法，用于监控显示基板的切割及磨边过程，其特征在于，包括：
在刀轮对显示基板进行切割或磨边过程中，利用红外线温度检测模块对刀轮与显示基板接触处温度进行检测，获取所述接触处的温度参数；
基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数，所述控制参数用于实现对显示基板的切割或磨边过程的控制。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数包括：
基于刀轮两侧分别与显示基板接触处的温度参数，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀轮的刀架中所设置的施压单元，向刀轮的至少一侧边施加对应的压力。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数还包括：
基于刀轮两侧分别与显示基板接触处的温度参数，确定与所述温度参数对应的目标压力参数；
获取刀轮的刀架中所设置的测压器件检测到的刀轮当前压力参数；
基于所述目标压力参数与当前压力参数之间的差值，生成压力控制参数，所述压力控制参数用于控制刀架中所设置的施压单元，向刀轮的至少一侧边增加相应的压力。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度参数，利用处理模块生成对应控制参数还包括：
当刀轮与显示基板接触处的温度参数高于一标准值时，生成降温控制参数，所述降温控制参数包括刀轮旋转速度控制参数、冷却水供给控制参数、冷气供给控制参数中的至少一种。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述温度参数，按照预设绘图方法，绘制刀轮与显示基板接触处温场图像。
13.一种显示基板切割及磨边装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的监控装置。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括一刀架；
所述刀架包括：
刀轮；
贯穿刀轮轴心的中轴；
与中轴第一端连接的第一施压单元；
与中轴第二端连接的第二施加单元；
用于检测所述中轴第一端压力数值的第一测压器件；
用于检测所述中轴第二端压力数值的第二测压器件；
中轴的第一端和第二端分别位于所述刀轮的两侧。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一测压器件设置于所述第一施压单元与所述中轴第一端连接位置处；
所述第二测压器件设置于所述第二施压单元与所述中轴第二端连接位置处。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：
保护外壳，所述保护外壳套装在所述红外线温度检测模块上，用于防止所述红外线温度检测模块在刀轮切割或磨边过程中受到飞溅物影响。
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